一种基于scada系统的电网安全运行控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统控制技术领域，具体涉及到一种基于SCADA系统的电网安全 运行控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着电网建设高速发展，电网覆盖范围不断扩大，结构日趋复杂，电网运行的稳定 性、安全性和可靠性也变的更加重要。目前供电公司电力调度、自动化部门、继保、运行维 护、通讯等部门虽各司其职但也需要通力协作，及时、准确的得到相关信息能大大提高其工 作效率，同时各部门能发挥在各自专业领域的有势，更好的互相配合保证电网的正常运行； 开放调度数据共享渠道，建立不受时间、地域限制的信息网络，加强各部门对调度工作的支 持与协作，发挥各工作环节的主观能动性，为建立更为和谐、高效的工作模式打下坚实基 础，是电网正常运行的重要保障。
[0003] 目前SCADA监控系统中的数据信息虽能反映电网运行的状态，因此该系统应用十 分广泛。SCADA系统可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测 量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。SCADA系统作为能量管理系统（EMS系统）的 一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助 快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运 行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的 效率和水平中方面有着不可替代的作用。
[0004] 电动汽车作为能源危机和大气环境污染问题的有效解决途径，其产业规模近年来 不断增大，电动汽车数量不断增多。但由于电动汽车负荷在时空、地理上的分布具有不确定 性，且电动汽车充电功率较大，根据充电模式和汽车品牌不同，充电功率从几千瓦到上百千 瓦不等。随着渗透率的不断提高，无序接入将会导致电力系统出现电压越限、线路过载、不 平衡等严重问题，如果不对其充电行为加以控制，其大量无序接入对于电网的安全运行将 带来严重挑战。
[0005] 在目前技术条件下，电动汽车的充电控制是利用"峰谷电价"等经济手段作为杠杆 对电动汽车充电行为进行引导。对电动汽车充电行为控制精度不高，管理较粗矿，且不能根 据电网当前运行状态主动变化控制策略。虽然在整体上能够实现一定程度的负荷平移，但 是可能导致在谷期电价期间新的充电高峰出现以及部分区域、部分线路的不安全运行。
[0006] 同样的，电动汽车作为一种用电负载，通过电网接入电力系统中，电力系统通过对 电网的额度分配来实现对电网接入负载的限定。现有的电力系统中，无法对电网的接入负 载额度进行有效的分析和控制，往往是通过设定固定的接入额度来实现总体控制，但是这 样对电力系统整体的功率分配不能够起到良好的效果。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种基于SCADA系统的电网安全运行控制方法，电力系统可 以根据SCADA系统中的数据，对电网的负载额度进行调整，避免无序接入造成的电压越限、 线路过载等电力运行问题。
[0008] 为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种基于SCADA系统的电网安全运 行控制方法，包括
[0009] 采集电力调度系统的监控运行数据，获得评价因素对应的评价指标数据集合；
[0010] 确定每个评价因素对应的评价指标数据在评价体系中的权重系数；
[0011] 根据评价指标数据和对应的权重系数得到加权和；
[0012] 根据所述加权和，确定评价等级，并根据所述评价等级为电网分配接入电力系统 的负载额度；控制确定接入该电网的充电站内充电粧的投运数量。
[0013] 优化的，评价因素包括有功裕度、电压裕度、支路参与因子和线路功率传输率。
[0014] 优化的，权重系数的确定方法为：
[0015] (1)、输入评价指标的静态权重w/，并对静态权重w/进行修正；
[0016] (2)、获取评价因素对应的评价指标在运行时的关键指标变化量△ T，确定评价指 标的相对重要性熵值，计算公式为：
[0019] (3)、由ε ,确定评估指标的差异性系数；计算公式为：
[0022] (4)、由差异性系数确定该评估指标的熵权为
[0024] (5)、由熵权确定该评估指标的权重系数：
[0026] 优化的，关键指标变化量A Τ表示评价指标数据的变化量△ 、变化率△ Rj或敏 感性系数ASj。
[0027] 优化的，静态权重是采用群决策层次分析法或者给定值法确定。
[0028] 优化的，加权和Fs的计算公式为：
[0030] 其中^^^^分别为权重系数"力有功裕度"力电压裕度"⑶为支路参 与因子，Kt为线路功率传输率。
[0031] 优化的，评价等级分为四级；
[0032] 第一等级：Fs > 2. 25 ;为电网分配该电网最大接入负载额度，各充电站内充电粧 全部投运；
[0033] 第二等级：1. 5 < Fs彡2. 25 ;为电网分配该电网最大接入负载总额度的70%~ 80 %的负载额度，各充电站内充电粧投运70 %~80 % ;
[0034] 第三等级：0. 75 < Fs彡1. 5 ;为电网分配该电网最大接入负载总额度的50%~ 60 %的负载额度，各充电站内充电粧投运50 %~60 % ;
[0035] 第四等级：0< Fs彡0. 75 ;停止向该电网提供负载额度，各充电站内充电粧均不 投运。
[0036] 综上所述，本发明具有以下优点：
[0037] 本发明通过对电力系统中SCADA系统采集到的数据特别是关键数据进行分析，从 数据分析对对电网运行安全水平进行评估，并依据当下评估结果对电网分配到下层的电网 进行一定程度的干预管理，以此来优化电网运行状态，降低故障风险，提高系统供电可靠 性。
[0038] 本发明可以更好的保障电力系统安全稳定运行，减小电动汽车负荷接入所带来的 不利影响。通过SCADA系统，能够精细地对电网当下各运行参数指标进行采集与分析，并依 照分析结果来控制电网的负荷量即电动汽车接入量，避免系统出现安全问题。采用本发明 公开的方法，能够实时对电动汽车负荷的接入进行调控。由于本发明所采取的控制手段为 改变各充电站内充电粧的投运个数，对各充电站指令的下达具备同时性，可以避免由于信 息延时导致的问题。同时需要建设的通信通道较少，经济性较高。
【附图说明】
[0039] 图1为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0040] 本发明的一个实施例中提供了一种基于SCADA系统的电网安全运行控制方法，包 括如下过程：
[0041] S101、采集电力调度系统SCADA系统中的监控运行数据，获得评价因素对应的评 价指标数据集合。
[0042] 评价因素是评价系统安全性的关键指标，一般情况下，SCADA系统中的监控运行数 据包含了电力运行的所有相关数据，可以通过对数据的调用来实现关键评价因素的具体参 数；例如与电压，电流，阻抗，功率，频率，相位等相关的参数，每个参数类型均可以作为一个 评价因素，每个参数作为该评价因素的评价指标。本步骤中优选评价因素包括有功裕度、电 压裕度、支路参与因子和线路功率传输率。
[0043] 电网运行数据采集方法为：电力调度SCADA系统作为能量管理系统EMS的一部分， 是以计算机为基础的调度自动化系统，它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现 数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。数据采集功能是由位于电 网调度控制中心的主站计算机系统和位于远方电厂、变电站的RTU及相关的信息传输通道 共同完成的。RTU负责采集现场由PT、CT、电度表等测到的生数据，并进行必要的处理，以适 应数据通道的需要。数据信息经通道传到主站，主站计算机系统将数据转换成工